В лесу все проходит по-иному, чем в поле. Лесная подстилка из опавших листьев и хвои, из отмерших трав, мха, корней способствует лучшему проникновению воды в почву. Чем старше лес, чем глубже уходят в почву его корни, тем больше дождевой воды проникает в нее. Там, где собирают лесную подстилку, впитывание воды в почву уменьшается, а поверхностный сток, по наблюдениям ученых, увеличивается в 7 раз.
Не пропускает осадки вглубь также уплотненная почва, которая образуется при усиленной пастьбе скота в лесу, при механизированных лесозаготовках, при систематическом посещении леса большими массами отдыхающих.
Лес уменьшает и предотвращает наводнения, так как водопроницаемость почвы в лесу примерно в 2 раза больше, чем в поле, а проникание воды в подпочву в лесу в 5 раз больше, чем на открытых местах.
Лес оказывает влияние на поверхностный сток не только на занятой им площади, но и на прилегающих к нему полях.
Чем больше облесенность, или лесистость, того или иного района, тем меньше поверхностный сток: вся вода уходит в почву, она питает грунтовые воды, а те, в свою очередь, поддерживают уровень воды в ручьях и речках. Лесистость той или иной территории указывается в процентном отношении покрытой лесом площади ко всей площади данной территории. Например, покрыто лесом 100 тыс. га на всей территории области площадью в 1 млн. га; лесистость области равна 10%.
В равнинных условиях, очевидно, оптимальной будет лесистость 25—35%. Одновременно следует отметить, что с увеличением лесистости с 20 до 50% уменьшаются весенние и ливневые паводки на 26% и увеличивается летний средний уровень воды в реках более чем в 2 раза за счет питания грунтовыми водами.
По исследованиям советских ученых, после вырубки леса поверхностный сток резко увеличивается и даже появившийся молодой лес в возрасте 9—10 лет не может восстановить прежнее положение. Поверхностный сток воды в молодом лесу на 25% больше, чем был перед рубкой старого леса. Таким образом, водорегулирующая способность леса восстанавливается в полной мере только через 20—30 лет после рубки, но все происшедшие за этот срок отрицательные последствия ничто сгладить уже не может.
Особенно велика роль лесов в горных условиях. При сплошной вырубке лесов на склонах гор создаются условия для смыва почвы, составляющего при крутизне склонов до 10° ориентировочно 100 м3 с гектара, а на склонах крутизной до 25°— 360 м3 (при ливневых дождях). Смыв почвы сопровождается образованием оврагов, обнажением коренных пород и выносом смытых масс в реки и на пашни. Горные потоки с выносом камней (так называемые сели) обладают большой разрушающей силой и погребают под собой даже населенные пункты. Ливневые потоки на обезлесенных склонах увеличивают мощность обычных летних и весенних паводков, и они приобретают характер стихийного бедствия.
Велика также водоохранная роль леса в равнинных условиях. В результате вырубки лесов здесь начинают мелеть реки, а это неминуемо влечет за собой сокращение рыбных запасов. По берегам рек запрещается рубить лес, так как он препятствует заилению русла рек.
В послевоенный период усиленно развернулись исследования гидрологического значения горных лесов Кавказа и Карпат, большое внимание было уделено учеными также изучению водного режима почв под лесами. Все эти исследования явились основой для рекомендации основных правил ведения лесного хозяйства в водоохранных лесах.
